张彤彤，吴 健，李泓运，王纬波

（中国船舶科学研究中心 船舶振动噪声重点实验室，江苏 无锡214082）

CFRP加固损伤钢板的拉伸及疲劳性能研究

张彤彤，吴 健，李泓运，王纬波

（中国船舶科学研究中心 船舶振动噪声重点实验室，江苏 无锡214082）

文章基于Dugdale模型理论提出CFRP加固含裂纹钢板加固量的计算方法。通过虚拟裂纹闭合法建立模型来模拟塑性钢板的破坏过程，并完成相关试验，验证了CFRP加固含裂纹钢板有效粘贴长度、有效粘贴宽度取值的有效性。同时利用Paris公式预估疲劳寿命，并结合相关试验数据，探究了CFRP加固对含裂纹钢板疲劳寿命的提高作用。研究表明，有效粘贴长度、有效粘贴宽度的理论取值有效；通过CFRP双侧加固竖裂纹、斜裂纹钢板构件可分别使其疲劳寿命得到显著提高。

CFRP碳纤维复合材料；裂纹；断裂力学；拉伸强度；疲劳强度

0 引 言

钢结构是现代工程结构，如船舶与海洋结构中广泛采用的结构形式之一。当受到制造、施工、环境、载荷等多种因素的影响时，钢结构容易产生缺陷和损伤。目前的钢结构通常采用焊接修复方法，但是此种方法会产生许多影响加固质量的因素，如焊接部位组织性能劣化、易产生残余应力等。碳纤维复合材料（Carbon Fiber Reinforced Polymer，简称为CFRP）加固修复损伤钢结构作为一种新方法有许多突出的优点，如操作简单、加固效率高、不会导致严重的应力集中和残余应力、施工方便等。

近年来，国内外对CFRP加固修复损伤钢结构展开了许多研究。Sean，Jones等[1]对含边裂纹和中心裂纹的受拉构件进行了疲劳试验研究，考察了CFRP材料及几何参数对加固效果的影响。……